[Energie] Calcul tension après redressement filtrage
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Calcul tension après redressement filtrage



  1. #1
    RATAXES64

    Calcul tension après redressement filtrage


    ------

    Bonjour à tous,
    J'ai farfouillé pour trouver une réponse, mais hélas sans succès.
    J'espère qu'une bonne âme pourrait m'indiquer un lien...
    Je cherche le mode de calcul de la valeur d'une tension CC après redressement et filtrage.
    Pour info, je joins le schéma de principe d'étude.
    Mon calcul : Vout => (20v x racine2)-2x0.6v => 27,08v est-il juste ?
    Merci.Nom : Alim secourue par Bat 24v.jpg
Affichages : 223
Taille : 179,2 Ko

    -----

  2. #2
    Gwinver

    Re : Calcul tension après redressement filtrage

    Bonsoir.

    Sur un tel schéma, la tension après filtrage (les deux condensateurs) dépend de la consommation.
    A vide, les condensateurs sont chargés à la tension crête en sortie du point de diode.
    En charge, d'une puissance compatible avec la capacité du transformateur, la tension vaut la valeur efficace de la tension de sortie du transformateur aux pertes près du pont de diode.

  3. #3
    RATAXES64

    Re : Calcul tension après redressement filtrage

    Bonsoir,
    Citation Envoyé par Gwinver Voir le message
    Sur un tel schéma, la tension après filtrage (les deux condensateurs) dépend de la consommation.
    Oups!, j'ai oublié de préciser : entre 12A et 15A max. Petit rectificatif : les condos sont en 63v.

    Il s'agit d'une alimentation secourue en floating, où, sauf erreur de ma part, on a une tension d'alim principalement fournie par la présence secteur (donc provenant de la partie redressement/filtrage), et en cas d'absence secteur, fournie par la batterie, sachant qu'il faut prendre en compte la chute de la double diode D-1.

    Il faut avoir une tension redressée/filtrée suffisante pour assurer correctement la charge de la batterie (partie chargeur non détaillée à mon schéma), mais pas trop élevée non plus, car les 2 moteurs (CC balais) à piloter en PWM sont donnés pour "24v typique".
    Toutefois je suppose qu'ils en supportaient d'avantage sur l'alim HS d'origine à remplacer qui était équipée d'un transfo 230-24v-20A...
    Mais je n'oublie pas que le duty cycle en PWM (3kHz) n'était que de 75% max...

    En fait mon questionnement se résumerait plutôt à : Secondaire en 20v ou en 24v ?

    Merci.
    Dernière modification par RATAXES64 ; 24/04/2025 à 20h43.

  4. #4
    Gwinver

    Re : Calcul tension après redressement filtrage

    Le besoin est de maintenir la batterie de secours chargée.
    En fonction de sa technologie, la tension à ses bornes à pleine charge peut être supérieure à 24 V.
    24 V est la tension nominale en cours de décharge, mais, la tension maximale peut être supérieure, et atteindre environ 28 V (batterie au plomb).
    Par exemple, une batterie 12 V au plomb de voiture a une tension maximale atteignant 13.8 V qui est la tension que peut délivrer le système de charge.
    Il faut aussi se demander si l'alimentation doit être capable de faire tourner les moteurs et démarrer la recharge de la batterie de secours depuis sa tension de fin de décharge, par exemple 21 V.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Pascal071

    Re : Calcul tension après redressement filtrage

    Bonjour

    De toutes façons, avec un transfo 24v, la sortie redressée, même avec les petits volts perdus dans les diodes, sera trop forte pour l'utilisation (33v avec présence secteur)

  7. #6
    RATAXES64

    Re : Calcul tension après redressement filtrage

    Bonsoir,
    Citation Envoyé par Pascal071 Voir le message
    De toutes façons, avec un transfo 24v, la sortie redressée, même avec les petits volts perdus dans les diodes, sera trop forte pour l'utilisation (33v avec présence secteur)
    Donc Pascal071 préconiserait plutôt un secondaire transfo de 20v et non de 24v ?
    Dernière modification par RATAXES64 ; 24/04/2025 à 23h13.

  8. #7
    racard

    Re : Calcul tension après redressement filtrage

    bonsoir

    https://www-mastervolt-com.translate...r&_x_tr_pto=rq

    c'est quoi chg-1 ? il est inutile ici.
    pareil pour la double diode quel intérêt ?

    20V AC ok
    le moteur 24 DC en PWM on peut lui envoyer du 30V car ce sera le courant qui donnera ensuite la puissance...

    il faut raisonner secteur courant de charge faible (maintient de la charge) moteur OFF.

    moteur ON batterie débite le courant
    Dernière modification par racard ; 25/04/2025 à 00h01.

  9. #8
    Antoane
    Responsable technique

    Re : Calcul tension après redressement filtrage

    Bonjour,

    Il te faut :
    1. Calculer la tension maximale acceptable par le circuit (eg. tension max acceptable par Chg-1, par les condensateurs, par les circuits alimentés, etc.). Comme tu l'expliques les 24V du moteur ne sont pas un problème puisque tu les commandes en PWM.
    2. Calculer la tension minimale requise pour permettre un bon fonctionnement, considérant en particulier Chg-1.

    Comparer (2) à la tension max délivrée par un transfo de tension nominale x : x*sqrt(2), auquel on :
    - retranche 2V pour la chute de tension dans les diodes
    - retranche 10% pour prendre en compte la variabilité de la tension secteur
    - retranche environ du = 10ms * 10A /(Cp1+Cp2) (sauf s'il est acceptable que les composants et circuits définissant la tension minimale de fonctionnement ne fonctionnent pas lorsque les moteurs tournent * ).
    - retranche au moins 20% de marge

    Comparer (1) à la tension min délivrée par un transfo de tension nominale x : x*sqrt(2), auquel on :
    - retranche 1,2V pour la chute de tension dans les diodes
    - ajoute 10% pour compenser la perte de tension en charge vs à vide, et se placer dans un pire-cas
    - ajoute 5% pour prendre en compte la variabilité de la tension secteur
    - ajoute au moins 20% de marge



    * : on parle de la carte de gestion d'une motorisation de portail : il est est donc acceptable, par exemple, que le circuit de recharge de la batterie de secours ne fonctionne pas lorsque les moteurs tournent... on peut attendre que le portail s'immobilise pour reprendre la charge de la batterie.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  10. #9
    RATAXES64

    Re : Calcul tension après redressement filtrage

    Bonjour,

    Merci de ces rappels de calcul.
    Je les avais conduits, déterminant que le secondaire doit pouvoir délivrer 20 A.

    On est en floating, donc c'est l'alim secteur qui fournit et assure la charge de batterie en permanence.
    Le circuit de la partie chargeur régulé (non indiquée à mon schéma) limite la tension de charge à 27v sous Imax =1A.

    Les moteurs étant gérés en PWM, je comprends que la tension au primaire de 24V (soit environ 33v en redressé filtré) ne poserait pas de souci.

    En revanche, j'ai désormais un verrou électromagnétique qui doit être maintenu sous tension (déverrouillé) pendant le mouvement des vantaux (1mn), et il est donné pour 24V/75W typique...

    Je n'ai pas trouvé d'info sur sa tension max et attends la réponse du fabricant.
    A suivre...

  11. #10
    racard

    Re : Calcul tension après redressement filtrage

    je ne comprends pas quand on a un moteur 24V DC on prevoit une alimentation 24V DC car avec 99% de rapport cyclique ce sera le maximum.
    avec 33V DC c'est un foireux des le départ on devra alors se limiter .
    la batterie fait 24V on cherche pas midi à 14h on aura 25.4V pour alimenter le moteur.
    on calcule le courant de maintien de la batterie 0.5A ?
    on en déduit alors le filtrage pour obtenir une ondulation assez faible 100mV.

    je ne comprends pas trop ce verrou et à quoi il sert

  12. #11
    RATAXES64

    Re : Calcul tension après redressement filtrage

    Bonjour,

    Citation Envoyé par racard Voir le message
    je ne comprends pas quand on a un moteur 24V DC on prévoit une alimentation 24V DC
    Certes...
    Le transfo d'origine en 24V/20A étant toujours fonctionnel, j'envisageais de le remettre en service ; mais j'hésite à plutôt le remplacer par un 20V/20A...
    Telle est la question...

    En complément d'info, je joins le schéma complet, avec la partie chargeur (tension et courant de charge réglables).Nom : Alim-Secourue_TR_20V-20A.jpg
Affichages : 125
Taille : 300,1 Ko

    Citation Envoyé par racard Voir le message
    je ne comprends pas trop ce verrou et à quoi il sert
    Suite à une attaque par basculement d'un bras articulé à l'aide dune barre, un vantail a pu être entr'ouvert...
    Fort heureusement, le radar anti-intrusion a déclenché la sirène, mettant les intrus en fuite.
    Le remplacement nécessaire du bras détérioré a bien été pris en charge, mais il m'a été fortement recommandé par mon assureur d'y adjoindre un verrouillage au sol...
    D'où l'ajout du verrou, qui évidemment doit être libéré, et donc laissé sous tension lors des mouvements des vantaux.

    J'attends toujours la réponse du fabricant du verrou quant à sa tension max. Pour les moteurs, je jouerai sur la PWM.

    A suivre, donc.

  13. #12
    Antoane
    Responsable technique

    Re : Calcul tension après redressement filtrage

    Bonjour,
    En revanche, j'ai désormais un verrou électromagnétique qui doit être maintenu sous tension (déverrouillé) pendant le mouvement des vantaux (1mn), et il est donné pour 24V/75W typique...
    On pourrait l'alimenter via le 24V redressé, mais non filtré, ouvia un PWM, ou en ajoutant une résistance série.

    Le transfo d'origine en 24V/20A étant toujours fonctionnel, j'envisageais de le remettre en service ; mais j'hésite à plutôt le remplacer par un 20V/20A...
    Tu peux faire une liste des efforts requis pour rester avec ce transfo, et des gains attendus en prenant un 20V. Quantifier ca en termes d'€ et d'ennuis le cas échéant. Puis faire un choix informé. Mais, a priori, le transfo 24V est le plus simple si les DCDC et autre composants que tu utilises tolèrent la tension.
    On peut aussi diminuer le filtrage pour diminuer la tension du bus DC tout en économisant sur les condensateurs.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  14. #13
    racard

    Re : Calcul tension après redressement filtrage

    bonjour
    ok donc c'est plus clair désormais !
    transfo 20V AC pas de circuit de charge
    on garde le transfo 24VAC ok il faudra un circuit de charge d'entretien (faible courant) !
    et gérer que la batterie soit utilisée uniquement lors de la mise en marche des moteurs c'est à dire couper le circuit de charge !

  15. #14
    RATAXES64

    Re : Calcul tension après redressement filtrage

    Bonjour,
    Citation Envoyé par racard Voir le message
    1=> transfo 20V AC pas de circuit de charge
    2=> on garde le transfo 24VAC ok il faudra un circuit de charge d'entretien (faible courant) !
    3=> gérer que la batterie soit utilisée uniquement lors de la mise en marche des moteurs c'est à dire couper le circuit de charge !
    Euh, j'ai du mal à saisir.
    1=> Pourquoi "pas de charge" avec transfo 20A ?
    2=> "faible courant" Oui, et c'est ce que j'indique : réglable en courant de 0,5 à 1 A, et en tension (27V typique).
    3=> Non, les batteries sont en secours en cas d'absence secteur, et doivent donc être capables d'assurer l'alimentation totale, y compris la mise en fonction des moteurs.
    Pourquoi couper le circuit de charge quand les moteurs sont activés ? Je ne vois pas quel problème ça poserait, et ça suppose l'ajout d'un relais (que je veux éviter), où un port disponible au PIC (que je n'ai pas).

    La veille (200mA) tient une durée théorique de coupure secteur de 48h avec des batteries 10Ah.
    Toutefois, je table plutôt sur une action moteur encore possible après 24h de coupure secteur continue.
    Le fonctionnement sur secteur ou sur batteries (avec état batteries faibles) est reporté par voyants.
    A+

  16. #15
    racard

    Re : Calcul tension après redressement filtrage

    Citation Envoyé par RATAXES64 Voir le message
    Bonjour,

    Euh, j'ai du mal à saisir.
    1=> Pourquoi "pas de charge" avec transfo 20A ?
    2=> "faible courant" Oui, et c'est ce que j'indique : réglable en courant de 0,5 à 1 A, et en tension (27V typique).
    3=> Non, les batteries sont en secours en cas d'absence secteur, et doivent donc être capables d'assurer l'alimentation totale, y compris la mise en fonction des moteurs.
    Pourquoi couper le circuit de charge quand les moteurs sont activés ? Je ne vois pas quel problème ça poserait, et ça suppose l'ajout d'un relais (que je veux éviter), où un port disponible au PIC (que je n'ai pas).

    La veille (200mA) tient une durée théorique de coupure secteur de 48h avec des batteries 10Ah.
    Toutefois, je table plutôt sur une action moteur encore possible après 24h de coupure secteur continue.
    Le fonctionnement sur secteur ou sur batteries (avec état batteries faibles) est reporté par voyants.
    A+
    bonjour j'ai indiqué pas de circuit de charge si transfo 20VAC en effet on redresse et on filtre on a juste péniblement la tension pour charger les batteries...
    24VAC beaucoup trop élevé on utilise un circuit de charge.
    ensuite pour gerer la partie puissance du moteur il me parait judicieux d'utiliser les batteries afin d'estimer leur bon état de fonctionnement à chaque mise en marche, afin d'être certain le jour où il y aura une coupure secteur que le portail pourra s'ouvrir.
    on peut aussi y rajouter que si la tension baisse considérablement lors de la mise en marche du moteur on décide alors de basculer sur l'alimentation secteur ==> et on programme le remplacement des batteries.
    200mA de consommation en veille ca me semble vraiment considérable ! on ne peut pas faire des économies ?
    le verrou 24V 75W n'est il pas possible de revoir la partie mécanique afin de déverrouiller par une impulsion et ensuite plus besoin de l'alimenter lorsque les portes bougent ?

  17. #16
    RATAXES64

    Re : Calcul tension après redressement filtrage

    Bonjour,

    => (...) estimer le bon état de fonctionnement des batteries à chaque mise en marche (...) et si la tension baisse considérablement lors de la mise en marche du moteur on décide alors de basculer sur l'alimentation secteur. Cela suppose une commutation par relais, ce que je veux éviter. En fait, dans l'armoire électrique, j'ai un poussoir de test (coupure secteur momentanée), et 3 voyants d'état d'alim en façade qui indiquent : présence secteur ; absence secteur (donc sur batterie) ; batterie faible (en absence secteur).

    => (...) 200mA de consommation en veille ça me semble vraiment considérable ! Il y a beaucoup de périphériques maintenus sous tension : Clavier à code, Radar, Lecteur de badges, Surveillance boite à lettres, Sirène d'alarme vandalisme autoalimentée, surveillance Alarme de la maison, Leds d'états...

    => (...) Verrou (...) plus besoin de l'alimenter lorsque les portes bougent ? Non, le loquet doit être maintenu relevé pour ne pas frotter au sol.

    J'ai enfin eu la réponse du fabriquant : le verrou peut être laissé sous tension de 35v maxi pendant 2mn (2,14 A), sachant que sous 24v (3mn max) il lui faut 3,12 A.

    Je peux donc finalement partir sur un transfo 24v/20A, non ?

    Merci.

    A+

  18. #17
    racard

    Re : Calcul tension après redressement filtrage

    Citation Envoyé par RATAXES64 Voir le message
    Bonjour,

    => (...) estimer le bon état de fonctionnement des batteries à chaque mise en marche (...) et si la tension baisse considérablement lors de la mise en marche du moteur on décide alors de basculer sur l'alimentation secteur. Cela suppose une commutation par relais, ce que je veux éviter. En fait, dans l'armoire électrique, j'ai un poussoir de test (coupure secteur momentanée), et 3 voyants d'état d'alim en façade qui indiquent : présence secteur ; absence secteur (donc sur batterie) ; batterie faible (en absence secteur).

    J'ai enfin eu la réponse du fabriquant : le verrou peut être laissé sous tension de 35v maxi pendant 2mn (2,14 A), sachant que sous 24v (3mn max) il lui faut 3,12 A.

    Je peux donc finalement partir sur un transfo 24v/20A, non ?

    Merci.

    A+
    moi je garderai le transfo précédent s'il est en bon état car ca fera investissement de moins après c'est un choix...
    le verrou peut être qu'il faut une tension minimale pour le coller et pas nécessaire quelle soit aussi élevée une fois collé ?
    un test au préalable avant de concevoir me parait judicieux.
    comment tester la batterie (voyant faible) lors d'une absence de secteur le jour où cela sera nécessaire ?

    je n'ai rien compris à 35V 2.14A et 24V 3.12A plus la tension est élevée plus le courant devrait être important ca reste une bobine RL...
    un relais de voiture 70A c'est très petit pas cher et ca marche très bien !

  19. #18
    DAT44

    Re : Calcul tension après redressement filtrage

    Bonjour,
    sur ce type de montage c'est toujours les batteries qui fournisse le courant aux moteurs.

    Le transfo ne sert qu'a la recharge des batteries (courant ajustable entre 700mA et 1 A).

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